一种换流阀功率模块旁路开关批量检测方法及装置与流程

    技术2025-05-15  24


    本发明属于电气检测领域,具体涉及一种换流阀功率模块旁路开关批量检测方法及装置。


    背景技术:

    1、换流阀是柔性直流输电工程中完成电能变换的核心单元,采用模块化多电平换流器(modular multilevel converter,mmc)技术路线的换流阀由功率模块串联组成,旁路开关是功率模块的关键器件,其作用为对故障功率模块进行隔离,防止故障进一步扩大,因此旁路开关的可靠性是整个换流阀系统稳定运行的保障。通常每个功率模块配备一个旁路开关,随着电压等级和容量的提高,换流阀子模块数量日益庞大,以直流电压为±500kv的柔性直流输电工程为例,单个换流器单元的子模块达到4000个左右。

    2、目前,高压大容量柔性直流换流站的旁路开关数量庞大、检测任务繁重,对换流阀功率模块旁路开关的检测大都采用抽检的方法,测试覆盖率低。申请公布号为cn114578221a,申请公布日为2022.06.03的中国发明专利申请公布文本公开了一种柔性直流换流阀子模块旁路开关批量化检测方法,在子模块电容电压在预设测试电压时,通过预置的批量测试命令对各子模块旁路开关进行合闸测试,旁路开关合闸情况异常时提示测试人员以便后续检查处理。但是上述技术方案并未公开如何确定旁路开关合闸情况。

    3、申请公布号为cn10554887a,申请公布日为2016.05.04的中国发明专利申请公布文本公开了一种mmc子模块旁路开关状态检测装置,该装置通过设置在吸合线包旁且与旁路开关主触点串联的辅助触点间接检测旁路开关分合闸状态,辅助触点与主触点状态同步变化,因此检测辅助触点的状态即可确定旁路开关的分合闸状态。该方案受限于子模块旁路开关的辅助触点状态变位正确性。如下发合闸指令后,主触点未执行合闸动作但辅助触点动作,此时辅助触点未正确变位,导致误判旁路开关状态。

    4、综上,现有技术存在仅依赖旁路开关的辅助触点状态判断旁路开关动作会出现误判,导致检测准确性较低的问题。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供一种换流阀功率模块旁路开关批量检测方法及装置,以解决现有技术中仅依赖旁路开关的辅助触点状态判断旁路开关动作会出现误判,导致检测准确性较低的技术问题。

    2、为解决上述技术问题,本发明提供的一种换流阀功率模块旁路开关批量检测方法的技术方案为:一种换流阀功率模块旁路开关检测批量方法,该方法包括:使被测的级联的各功率模块旁路开关合闸,进而根据旁路开关的辅助触点的状态判断旁路开关是否合闸,在判定旁路开关合闸后,测量合闸状态下测量范围内旁路开关的阻抗:若阻抗在该测量范围对应的预设阻抗阈值范围之内,则认为该测量范围内的旁路开关合闸均有效;否则,认为该测量范围内存在旁路开关合闸异常。

    3、上述技术方案的有益效果是:本发明的一种换流阀功率模块旁路开关批量检测方法的技术方案属于改进型发明创造。本发明在根据辅助触点判断旁路开关状态的基础上,增加了对于旁路开关接触电阻的测量,辅助触点与接触电阻的综合判断,极大提升了检测的准确性和合理性。解决了现有技术中仅依赖旁路开关的辅助触点状态判断旁路开关动作会出现误判,导致检测准确性较低的技术问题。

    4、进一步地,当认为测量范围内存在旁路开关合闸异常时,通过如下步骤排查出合闸异常的旁路开关:

    5、s1:将存在旁路开关合闸异常的测量范围划分为至少两段测量范围;

    6、s2:测量每一段测量范围内合闸状态下旁路开关的阻抗;

    7、s3:若某一段测量范围的阻抗在所述某一段测量范围内对应的阻抗设定值范围之内,则说明该段测量范围内旁路开关合闸均有效;否则,说明该段测量范围内存在旁路开关合闸异常,从s1开始重新执行,直至找出合闸异常的旁路开关。

    8、进一步地,该方法还包括:测量旁路开关闭合时间,若旁路开关闭合时间小于等于预设时间阈值,则认为旁路开关闭合时间合格;否则,认为旁路开关闭合时间不合格。

    9、进一步地,对于无法接收旁路开关合闸指令的功率模块,手动闭合旁路开关;否则,通过旁路开关合闸指令闭合旁路开关。

    10、本发明还提供了一种换流阀功率模块旁路开关批量检测装置:一种换流阀功率模块旁路开关批量检测装置,包括电源模块,所述电源模块用于供电连接被测的级联的各功率模块,还包括主控模块和接触电阻测量模块,所述接触电阻测量模块用于使被测的级联的各功率模块旁路开关合闸,进而根据旁路开关的辅助触点的状态判断旁路开关是否合闸,在判定旁路开关合闸后,测量合闸状态下测量范围内旁路开关的阻抗:若阻抗在该测量范围对应的预设阻抗阈值范围之内,则认为该测量范围内的旁路开关合闸均有效;否则,认为该测量范围内存在旁路开关合闸异常。

    11、上述技术方案的有益效果是:本发明的一种换流阀功率模块旁路开关批量检测装置的技术方案属于改进型发明创造。本发明在根据辅助触点判断旁路开关状态的基础上,增加了对于旁路开关接触电阻的测量,辅助触点与接触电阻的综合判断,极大提升了检测的准确性和合理性。解决了现有技术中仅依赖旁路开关的辅助触点状态判断旁路开关动作会出现误判,导致检测准确性较低的技术问题。

    12、进一步地,当认为测量范围内存在旁路开关合闸异常时,所述主控模块通过如下步骤排查出合闸异常的旁路开关:

    13、s1:将存在旁路开关合闸异常的测量范围划分为至少两段测量范围;

    14、s2:测量每一段测量范围内合闸状态下旁路开关的阻抗;

    15、s3:若某一段测量范围的阻抗在所述某一段测量范围内对应的阻抗设定值范围之内,则说明该段测量范围内旁路开关合闸均有效;否则,说明该段测量范围内存在旁路开关合闸异常,从s1开始重新执行,直至找出合闸异常的旁路开关。

    16、进一步地,所述主控模块还用于测量旁路开关闭合时间,若旁路开关闭合时间小于等于预设时间阈值,则认为旁路开关闭合时间合格;否则,认为旁路开关闭合时间不合格。

    17、进一步地,对于无法接收旁路开关合闸指令的功率模块,手动闭合旁路开关;否则,所述主控模块通过旁路开关合闸指令闭合旁路开关。

    18、进一步地,所述主控模块的处理器包括fpga和arm处理器。



    技术特征:

    1.一种换流阀功率模块旁路开关批量检测方法,其特征在于,该方法包括:使被测的级联的各功率模块旁路开关合闸,进而根据旁路开关的辅助触点的状态判断旁路开关是否合闸,在判定旁路开关合闸后,测量合闸状态下测量范围内旁路开关的阻抗:若阻抗在该测量范围对应的预设阻抗阈值范围之内,则认为该测量范围内的旁路开关合闸均有效;否则,认为该测量范围内存在旁路开关合闸异常。

    2.根据权利要求1所述的换流阀功率模块旁路开关批量检测方法,其特征在于,当认为测量范围内存在旁路开关合闸异常时,通过如下步骤排查出合闸异常的旁路开关:

    3.根据权利要求1或2所述的换流阀功率模块旁路开关批量检测方法,其特征在于,该方法还包括:测量旁路开关闭合时间,若旁路开关闭合时间小于等于预设时间阈值,则认为旁路开关闭合时间合格;否则,认为旁路开关闭合时间不合格。

    4.根据权利要求1或2所述的换流阀功率模块旁路开关批量检测方法,其特征在于,对于无法接收旁路开关合闸指令的功率模块,手动闭合旁路开关;否则,通过旁路开关合闸指令闭合旁路开关。

    5.一种换流阀功率模块旁路开关批量检测装置,包括电源模块,所述电源模块用于供电连接被测的级联的各功率模块,其特征在于,还包括主控模块和接触电阻测量模块,所述接触电阻测量模块用于使被测的级联的各功率模块旁路开关合闸,进而根据旁路开关的辅助触点的状态判断旁路开关是否合闸,在判定旁路开关合闸后,测量合闸状态下测量范围内旁路开关的阻抗:若阻抗在该测量范围对应的预设阻抗阈值范围之内,则认为该测量范围内的旁路开关合闸均有效;否则,认为该测量范围内存在旁路开关合闸异常。

    6.根据权利要求5所述的换流阀功率模块旁路开关批量检测装置,其特征在于,当认为测量范围内存在旁路开关合闸异常时,所述主控模块通过如下步骤排查出合闸异常的旁路开关:

    7.根据权利要求5或6所述的换流阀功率模块旁路开关批量检测装置,其特征在于,所述主控模块还用于测量旁路开关闭合时间,若旁路开关闭合时间小于等于预设时间阈值,则认为旁路开关闭合时间合格;否则,认为旁路开关闭合时间不合格。

    8.根据权利要求5或6所述的换流阀功率模块旁路开关批量检测装置,其特征在于,对于无法接收旁路开关合闸指令的功率模块,手动闭合旁路开关;否则,所述主控模块通过旁路开关合闸指令闭合旁路开关。

    9.根据权利要求5所述的换流阀功率模块旁路开关批量检测装置,其特征在于,所述主控模块的处理器包括fpga和arm处理器。


    技术总结
    本发明属于电气检测领域,具体涉及一种换流阀功率模块旁路开关批量检测方法及装置。该方法包括:使级联的功率模块旁路开关合闸后,根据辅助触点的状态判断旁路开关是否合闸,旁路开关合闸后,测量合闸状态下测量范围内旁路开关的阻抗,若阻抗在对应的预设阻抗阈值范围之内,则认为测量范围内的旁路开关合闸均有效;否则,认为测量范围内存在旁路开关合闸异常。本发明在根据辅助触点判断旁路开关状态的基础上,增加了对于旁路开关接触电阻的测量,辅助触点与接触电阻的综合判断,极大提升了检测的准确性和合理性。解决了现有技术中仅依赖旁路开关的辅助触点状态判断旁路开关动作会出现误判或错判,导致检测准确性较低的技术问题。

    技术研发人员:于雷,顾建新,范彩云,戴迪,石硕,刘静一,俎立峰,李瑶,刘威,崔圣,艾亮,杨丰源,滕林阳,冯敏,李佳勇,曹晋宇,李文雅,慕小乐,鲁静,田兰芳
    受保护的技术使用者:国网湖北省电力有限公司直流公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
    转载请注明原文地址:https://symbian.8miu.com/read-30672.html

    最新回复(0)